JP2756629B2 - Adaptive controller - Google Patents

Adaptive controller

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JP2756629B2
JP2756629B2 JP31044392A JP31044392A JP2756629B2 JP 2756629 B2 JP2756629 B2 JP 2756629B2 JP 31044392 A JP31044392 A JP 31044392A JP 31044392 A JP31044392 A JP 31044392A JP 2756629 B2 JP2756629 B2 JP 2756629B2
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林 利 彰 小
沢 英 隆 小
田 毅 岡
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本田技研工業株式会社
松下電器産業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車の車室内の振動あるいは騒音のようなエンジンに同期したノイズすなわち周期性のノイズに対し適応フィルタを用いて打ち消す適応制御装置に関するものである。 The present invention relates, for example, relates to an adaptive control system for canceling using an adaptive filter to synchronous noise or period of the noise in the passenger compartment vibrations or the engine such as the noise of the motor vehicle.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、適応制御装置は、周辺環境に適応しながら機械等の制御を行なう柔軟性の高い制御として注目されているが、特に周期性のノイズを打ち消す適応フィルタは、周期性に着目すると構成が簡単になるので特に脚光を浴びている。 Recently, adaptive controller has been noted as a highly flexible control for controlling the machine or the like while adapting to the surrounding environment, the adaptive filter, especially canceling periodic noise, the periodic in particular the limelight since the configuration of interest and to become easy.

【0003】以下、図面を参照しながら、上述した従来の適応制御装置の一例について説明する。 [0003] Hereinafter, with reference to the drawings to describe an example of the above-described conventional adaptive controller. 図7は従来の適応制御装置の概略構成を示すものである。 Figure 7 shows a schematic configuration of a conventional adaptive controller. 図7において、71はトリガパルス検出手段、72は適応フィルタ、73は係数更新手段、74はアクチュエータ、75 7, the trigger pulse detection means 71, 72 are adaptive filters, 73 coefficient updating means 74 is actuator, 75
はセンサ、76は伝達特性補償フィルタ、77は伝達特性変換手段である。 The sensor, the transmission characteristic compensation filter 76, 77 is a transfer characteristic conversion means.

【0004】以上のように構成された適応制御装置について、以下その動作を説明する。 [0004] The structure adaptive controller as above, operation is described below. 図7において、外部からの振動騒音、例えばエンジンの振動のような振動に同期したパルスをトリガーパルス検出手段71により検出し、適応フィルタ72に入力する。 7, detected by the trigger pulse detection means 71 vibration noise, for example, a pulse synchronized with the vibration, such as vibration of the engine from the outside, and supplies these signals to the adaptive filter 72. このようなパルスは、エンジンのような回転機械の場合、回転体の微小角度毎にパルスを発生する回転センサ等で簡単に実現できる。 Such pulses, if of a rotary machine such as an engine, can be easily realized by the rotation sensor for generating a pulse every minute angle of the rotating body. また自動車の場合には、エンジン制御用のECUがカムやクランクの回転パルス信号を監視しているので、 In the case of an automobile, since the ECU for engine control is monitoring the rotational pulse signal of the cam and crank,
それを利用することも可能である。 It is also possible to make use of it. 適応フィルタ72 Adaptive filter 72
は、アクチュエータ74に制御信号を出力して振動を発生させ、アクチュエータ74の振動は、制御を所望するポイントにおいて振動騒音と加算され、その結果である誤差をセンサ75が電気信号として検出し、係数更新手段73に送出する。 Outputs a control signal to the actuator 74 to generate vibration, the vibration of the actuator 74 is summed with the noise and vibration in the point that the desired control, the error is a result sensor 75 detects as an electric signal, coefficient and sends it to the update means 73.

【0005】適応フィルタ72は、トリガーパルス検出手段71により検出されたパルスをトリガーとし、適応フィルタ72のタップの値を順次出力していくフィルタであり、トリガーパルス検出手段71が検出するエンジン1回転当たりに出力されるパルス数を、制御対象とする振動の最低次数で割った商と同じ数のタップを有する。 [0005] The adaptive filter 72, the pulses detected by the trigger pulse detection unit 71 as a trigger, a successively outputs the value of the taps of the adaptive filter 72 filters, rotary engine 1 trigger pulse detecting means 71 detects the number of pulses output per have the same number of taps and the quotient in the lowest order of vibration to be controlled. 例えば、エンジン1回転当り50個のパルスが出力されるとし、制御対象とする振動の最低次数を1次とすると、50/1=50個のタップを有する。 For example, when the engine revolution per 50 pulses are to be outputted, to the lowest orders of vibration to be controlled and the primary, with a 50/1 = 50 taps. このことにより、制御対象の振動と常に同期した出力を得ることができる。 Thus, it is possible to always obtain a synchronized output the vibration of the controlled object.

【0006】一方、係数更新手段73は、センサ75が電気信号として検出した誤差と、伝達特性補償フィルタ76の出力を現在のトリガーパルス信号の周波数に変換する伝達特性変換手段77に入力して得られた伝達特性補償信号とを用いて、適応フィルタ72のタップ係数を同期式LMS等のアルゴリズムにより更新する。 On the other hand, the coefficient updating means 73, resulting sensor 75 is entered and the error detected as an electrical signal, the transfer characteristic conversion means 77 for converting the output to the frequency of the current trigger pulse signal transfer characteristics compensation filter 76 was by using a transmission characteristic compensation signal, it updates the tap coefficients of the adaptive filter 72 by the algorithm of the synchronous LMS like. 一般には、アクチュエータ74の出力遅れや、アクチュエータ74からセンサ75までの伝達特性を予め伝達特性補償フィルタ76に記憶しておき、それを参照して適応フィルタードXアルゴリズムを使うことによって、それらの遅れを予め考慮した適応フィルタの更新がなされる。 In general, the output delay and the actuator 74 stores the transfer characteristics from the actuator 74 to the sensor 75 in advance in the transfer characteristics compensation filter 76, by using an adaptive filtered-X algorithm with reference to it, their delay the update of the adaptive filter in advance considering made. この時、伝達特性補償フィルタ76は、その特性がサンプリング周波数に依存するため、エンジン回転数により出力周波数の変わる本装置においては、その特性を変換する伝達特性変換手段77が必要となる。 In this case, transfer characteristics compensation filter 76, because its characteristics depend on the sampling frequency, in the present apparatus to vary the output frequency by the engine rotational speed, it is necessary to transfer characteristic conversion means 77 for converting the characteristic.

【0007】このように、上記従来の適応制御装置でも、自動車の車室内騒音のようなエンジンに同期した周期的なノイズを打ち消すことができる。 [0007] Thus, the well in the conventional adaptive controller, it is possible to cancel the periodic noise in synchronization with the engine, such as interior noise of the vehicle.

【0008】 [0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の適応制御装置では、周期的なノイズに非周期的なノイズが混在したときには、周期的なノイズを消しきれないという問題点があった。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the above conventional adaptive control apparatus, when the non-periodic noise is mixed in the periodic noise is a problem that can not be erased periodic noise. このため、従来の適応制御装置では、アクチュエータを補償するフィルタを挿入したものもあるが、アクチュエータ補償フィルタによってアクチュエータの遅れを完全に補償することは不可能であり、特に非周期性のノイズが混入していると補償しきれず、出力の位相がずれて誤動作の原因にもなっていた。 Therefore, in the conventional adaptive controller is also obtained by inserting a filter to compensate for the actuator, it is impossible to completely compensate for the delay of the actuator by the actuator compensation filter, in particular non-periodic noise mixing can not be completely to have the compensation, it had become a cause of the malfunction shift the output of the phase.
また、そのような誤動作をさけるため、適応フィルタの一回の更新量を少なくすると、すなわち制御系のゲインを小さくすると、収束速度が遅くなってしまい、周辺環境の変化、例えばノイズの周期変化にも対応しにくいという問題点があった。 Further, to avoid such a malfunction, when reducing the single update of the adaptive filter, i.e. to reduce the gain of the control system, the convergence rate becomes slow, the change in the surrounding environment, for example, the periodic change of the noise also there is a problem that it is difficult to support.

【0009】本発明は、上記課題に鑑み、非周期的なノイズが混在するノイズからも周期的なノイズを誤動作なくかつ遅れなく打ち消すことができる優れた適応制御装置を提供することを目的とするものである。 [0009] The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an excellent adaptive control apparatus can be canceled without without malfunction and delay the periodic noise from the noise non-periodic noise are mixed it is intended. 本発明はま The present invention Hama
た、周期的、非周期的を問わず、ノイズを素早く打ち消 And, periodically, regardless of the non-periodic, quickly hit consumption and noise
すことができる優れた適応制御装置を提供することを目 Eye to provide an excellent adaptive control apparatus can Succoth
的とするものである。 It is an target.

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明の適応制御装置は、入力ノイズとフィルタ出力にて作動するアクチュエータ出力との差動信号である出力誤差から非周期性の誤差と周期性の誤差とを分離する周期信号分離手段と、この周期性の誤差を使用してフィルタの係数を設定する適応フィルタとを備えたものである。 In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION The adaptive control apparatus of the present invention, from a differential signal between the actuator output operating at input noise and the filter output output error aperiodic a periodic signal separating means for separating the error and periodicity of the error is that a adaptive filter for setting the coefficients of the filter using the error of the periodicity. 本発明はまた、上記構成に加え、出力誤差の非周 The present invention is also, in addition to the above-described structure, a circumference of the output error
期性成分に対して位相補償して入力ノイズの非周期性成 Aperiodic configuration of input noise and phase compensation to the period component
分を消去する位相補償フィルタを備えたものである。 Min is obtained a phase compensation filter to erase.

【0011】 [0011]

【作用】本発明は、上記構成によって、周期的、非周期的な誤差の中から周期的な誤差だけを消去することができるので、非周期的な誤差の影響を受けることなく、周期的な誤差の消去を短時間で行なうことができる。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, by the above configuration, it is possible to erase only the periodic error among the periodic, aperiodic error, without being affected by the aperiodic error, periodic it can be erased in error in a short time. 本発 The onset
明はまた、上記構成によって、周期的な誤差だけでな Ming also the above configuration, it only periodic errors
く、非周期的な誤差の消去も短時間で行なうことができ Ku, erasure of aperiodic error can also be performed in a short time
る。 That.

【0012】 [0012]

【実施例】以下、本発明の適応制御装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。 EXAMPLES Hereinafter, examples of the adaptive controller of the present invention will be described with reference to the drawings. 図1は本発明の第1 Figure 1 is a first invention
の実施例における適応制御装置の概略構成を示すものである。 Schematically shows the structure of an adaptive control apparatus according to Example. 図1において、11は参照信号検出手段、12は適応フィルタ、13は係数更新手段、14は電気機械変換手段であるアクチュエータ、15は誤差信号検出手段であるセンサ、16は適応フィルタ12からセンサ15 In Figure 1, the reference signal detecting means 11, 12 is an adaptive filter, the coefficient updating means 13, the actuator 14 is an electromechanical conversion unit, 15 the error signal sensor is detecting means, 16 is a sensor 15 from the adaptive filter 12
までの伝達特性を予め同定した伝達特性補償フィルタ、 Previously identified transfer characteristic compensation filter transfer characteristic up,
17は周期信号分離手段である。 17 is a periodic signal separating means.

【0013】図2は本発明の第1の実施例に使用される周期信号分離手段17の概略構成を示すものである。 [0013] Figure 2 schematically shows the structure of a periodic signal separating means 17 used in the first embodiment of the present invention. 図2において、21は遅延素子、22は適応フィルタ、2 2, the delay element 21, adaptive filter 22, 2
3は係数更新手段である。 3 is a coefficient update means.

【0014】次に上記第1の実施例の動作について説明する。 [0014] Next will be described operation of the first embodiment. 図1において、まず参照信号検出手段11で検出された参照信号が、適応フィルタ12でフィルタリングされ、制御信号をアクチュエータ14に出力する。 In Figure 1, first, the reference signal detected by the reference signal detecting means 11, is filtered by the adaptive filter 12, and outputs a control signal to the actuator 14. 参照信号は、通常制御したい振動の振動源と思われる部分、 Reference signal portion appears normal vibration source of the vibration to be controlled,
例えば自動車ならばエンジンから検出する。 For example, to detect from the engine if the automobile. 一方、外部からの振動騒音、例えばエンジンの振動が入力ノイズとしてアクチュエータ14の出力と加算される。 On the other hand, the vibration noise from the outside, for example, vibration of the engine is added to the output of the actuator 14 as an input noise. そしてこの加算された結果である誤差は、センサ15によって電気信号として検出され、周期信号分離手段17によって周期性の誤差と非周期性の誤差とに分離され、周期性誤差のみが係数更新手段13に送出される。 The error is this summed result is detected as an electrical signal by the sensor 15, is separated into the error of the error and aperiodic periodic by a periodic signal separating means 17, only periodic error coefficient updating means 13 It is sent to. 係数更新手段13は、周期信号分離手段17により抽出された周期性誤差と、参照信号を伝達特性補償フィルタ16に通して得た伝達特性補償信号とを用いて、適応フィルタ12のタップ係数をLMS等のアルゴリズムにより更新する。 Coefficient updating means 13 uses the period error extracted by the periodic signal separating means 17, and a transmission characteristic compensation signal obtained by passing the reference signal to the transmission characteristic compensation filter 16, LMS tap coefficients of the adaptive filter 12 It is updated by the algorithm and the like.
本実施例においては、アクチュエータ14の出力遅れや、アクチュエータ14からセンサ15までの伝達特性を予め伝達特性補償フィルタ16に記憶しておき、それらを参照して適応フィルタ12を更新するフィルタードXアルゴリズムを使うことによって、それらの遅れを予め考慮した適応フィルタ12の更新がなされる。 In the present embodiment, the output delay and the actuator 14 stores the transfer characteristics from the actuator 14 to the sensor 15 in advance in the transfer characteristics compensation filter 16, filtered-X algorithm for updating the adaptive filter 12 with reference to them by using the update of the adaptive filter 12 in consideration of their delay the advance is made.

【0015】このような適応制御装置は、自動車のエンジン振動のような振動を消去するために用いる場合、周期性誤差の制御が主となる。 [0015] Such adaptive control apparatus, when used to erase a vibration such as engine vibration of the automobile, control of the cycle error is a main. この場合、誤差信号に制御を所望する振動以外の原因で発生する大きな振動、例えば自動車が凸凹な道を走行する等により発生する非周期性振動は、エンジンの振動を制御する時の信号のS/N In this case, a large vibration caused by factors other than vibration desired control to the error signal, for example, non-periodic oscillations caused by such vehicle is traveling bumpy road, the signals when controlling the vibration of the engine S / N
を悪化させ、制御の頑健性を欠く大きな要因となる。 Exacerbate, a major factor that lacks the robustness of the control.

【0016】そこで、このような本来制御したい周期性の信号とは異なる非周期性の信号に対し、周期信号分離手段17を使用することにより、S/Nを向上し、収束性と頑健性を向上させる。 [0016] Therefore, with respect to non-periodic signals different from the periodicity of the signal to be such natural control, by using the periodic signal separating means 17, to improve the S / N, the convergence and robustness Improve.

【0017】次に上記実施例における周期信号分離手段17の動作について、図2を参照して説明する。 [0017] Next, the operation of the periodic signal separating means 17 in the above embodiment is described with reference to FIG. センサ15によって検出された振動騒音は、入力ノイズとして適応フィルタ22と遅延素子21に入力される。 Vibration noise detected by the sensor 15 is input as an input noise to the adaptive filter 22 and the delay element 21. 適応フィルタ22でフィルタリングされた信号は、遅延素子2 Filtered signal in the adaptive filter 22, the delay element 2
1により適当に遅らされた信号との差を取り、その差の二乗が0になるように係数更新手段23においてLMS Taking the difference between the appropriate delayed signal by 1, LMS in the coefficient updating means 23 as the square of the difference becomes 0
アルゴリズム等で適応フィルタ22の係数が更新される。 Coefficients of the adaptive filter 22 is updated by the algorithm or the like. これにより、適応フィルタ22は、入力ノイズのうち現在の自らの信号と相関を有する自らの過去の信号を出力するように更新されるので、自己相関が0であるランダムノイズのような信号は、適応フィルタ22を通すことにより除去され、過去に相関を有する周期信号のみが出力されることになる。 Thus, the adaptive filter 22 because it is updated to output their past signal correlated with the own signal of the current of the input noise signal such as a random noise autocorrelation is zero, be removed by passing the adaptive filter 22, only the periodic signal having a correlation to the past is output.

【0018】このように、上記第1の実施例によれば、 [0018] Thus, according to the first embodiment,
入力ノイズと適応フィルタ12の出力との差動信号である出力誤差から非周期性の誤差と周期性の誤差とを分離する周期信号分離手段17を備えているので、この周期性の誤差を使用して適応フィルタ12を作動させることにより、出力誤差に含まれる非周期性誤差による誤作動を防ぎ、周期性誤差の打ち消しを短時間で行なうことができる。 Is provided with the periodic signal separating means 17 for separating the error from the output error is a differential signal between the output of the error and periodicity of the non-periodic input noise adaptive filter 12, using the error of this periodicity and by operating the adaptive filter 12 to prevent malfunction due to aperiodic error included in the output error can be performed cancellation of cyclic errors in a short time.

【0019】図3は本発明の第2の実施列に使用される周期信号分離手段の概略構成を示すものである。 [0019] Figure 3 schematically shows the structure of a periodic signal separating means used in the second embodiment the column of the present invention. 適応制御装置の全体構成は、図1に示した第1の実施例と同じである。 The overall configuration of the adaptive controller is the same as the first embodiment shown in FIG. 図3において、31は同期パルス生成手段、3 3, the synchronization pulse generating means 31, 3
2は適応フィルタ、33は係数更新手段、34は同期パルス生成手段31の出力をトリガーとし適応フィルタ3 2 adaptive filter, 33 is the coefficient updating means 34 is triggered by the output of the synchronization pulse generating unit 31 adaptive filter 3
2の出力をロックし直す同期回路である。 It is a synchronization circuit to re-lock the second output.

【0020】次に、上記第2の実施例の動作について説明する。 [0020] Next, the operation of the second embodiment. 図1に示した第1の実施例では、制御対象の特性上、駆動輪の振動に同期した周期成分等も分離してしまうため、十分な効果が得られない可能性を生じるので、そのような本来制御したい周期性の信号とは異なる周期の周期性信号にも対処できるように、周期信号分離手段17の構成を図3のごとく変更することにより、S In the first embodiment shown in FIG. 1, the characteristics of the controlled object, for thereby also separating periodic component like synchronized with the vibration of the drive wheels, so raise the possibility that a sufficient effect can not be obtained, such such as can deal with periodic signals of different periods from the original control want periodicity of the signals, by changing as in Figure 3 the structure of a periodic signal separating means 17, S
/Nをさらに向上させ、収束性と頑健性も向上させることができるようになる。 / N further improved, also it becomes possible to improve convergence and robustness.

【0021】図3において、まず同期パルス生成手段3 [0021] In FIG. 3, first, the synchronization pulse generating means 3
1によって生成された制御を所望する最も振動周期の長い低次の振動に一次同期したパルス信号が、適応フィルタ32に入力される。 Pulse signal primary synchronization most vibration period long low-order vibration desired control generated by 1 is input to the adaptive filter 32. 適応フィルタ32でフィルタリングされた信号は、センサ15で検出された入力ノイズ信号との差を取り、その差の二乗が0になるように係数更新手段33において同期式LMSアルゴリズム等で適応フィルタ32の係数が更新される。 Filtered signal in the adaptive filter 32 takes the difference between the detected input noise signal at sensor 15, the adaptive filter 32 in synchronous LMS algorithm or the like in the coefficient updating means 33 as the square of the difference becomes 0 coefficients are updated. これにより、適応フィルタ32は入力ノイズのうちパルス信号と相関を有する、すなわち一次以上の次数で同期した信号を出力するように更新され、入力ノイズからパルスに相関を有する振動成分だけを分離抽出することができる。 Thus, the adaptive filter 32 has a correlation with the pulse signal of the input noise, that is, updated to output a signal synchronized with the primary or more orders, separates and extracts only the vibration component having the correlation from the input noise pulse be able to.

【0022】一方、エンジンの回転数は常に変化しているので、適応フィルタ32の出力中に同期パルス生成手段31から次のパルスが出力されることも珍しくない。 On the other hand, since the rotational speed of the engine is always changing, it is not uncommon that the next pulse from the sync pulse generator 31 in the output of the adaptive filter 32 is output.
そこで適応フィルタ32は、出力するロック周波数と上記した振動周期の最も長い周期の関係から十分対応できるタップ長を有し、同期パルス生成手段31から次のパルスが出力されると、同期回路34が、現在出力したタップ係数を0にするとともに、適応フィルタ32の出力をリセットしてタップ0から出力し直すので、パルスとの同期を常に保つことができる。 Therefore the adaptive filter 32 has a tap length sufficient accommodate the longest period of the relationship between the lock frequency and the oscillation period described above to output, when the next pulse from the sync pulse generator 31 is output, the synchronization circuit 34 , the tap coefficients currently outputted while the 0, since re-output from the tap 0 to reset the output of the adaptive filter 32, it is possible to maintain the synchronization between the pulse always.

【0023】なお、上記第2の実施例において、例えば図1のに示した第1の実施例において適応フィルタ12 [0023] In the above second embodiment, adaptive in the first embodiment shown in example of FIG. 1 filter 12
の入力を上記した周期パルスとし、全体を同期式適応フィルタとして動作させつつ、周期信号分離手段17によってS/Nの向上を図ることも可能である。 An input periodic pulses above, while operating as a whole synchronous adaptive filter, it is possible to improve the S / N by the periodic signal separating means 17.

【0024】また、上記したごとく、周期信号分離手段17は、その構成上、群遅延を有するときは、伝達特性補償フィルタ16の同定時にも動作させ、予め遅延要素を含んだ伝達特性を同定しておかなければならないことも有り得る。 Further, as described above, the periodic signal separating means 17, its configuration, when it has a group delay can also be operated during the identification of the transfer characteristic compensation filter 16, to identify the transfer characteristic including a pre-delay element also possible that be should keep in.

【0025】図4は本発明の第3の実施例における適応制御装置の概略構成を示すものである。 [0025] Figure 4 schematically shows the structure of an adaptive control apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図4において、 4,
41はトリガーパルス検出手段、42は適応フィルタ、 Trigger pulse detecting means 41, 42 is an adaptive filter,
43は係数更新手段、44は電気機械変換手段であるアクチュエータ、45は誤差信号検出手段であるセンサ、 43 coefficient updating means, the actuator 44 is an electromechanical conversion unit, the sensor is an error signal detecting means 45,
46は適応フィルタ42からセンサ45までの伝達特性を予め同定した伝達特性補償フィルタ、47は伝達特性を検出されたトリガーパルス信号の周波数に変換する伝達特性変換手段、48は周期信号分離手段である。 46 transmission characteristic compensation filter in advance identified transfer characteristic from the adaptive filter 42 to the sensor 45, 47 transfer characteristic converting means for converting the frequency of the trigger pulse signal detected transfer characteristics, 48 ​​is a periodic signal separating means .

【0026】図5は本発明の第3の実施例に使用される周期信号分離手段48の概略構成を示すものである。 [0026] Figure 5 schematically shows the structure of a periodic signal separator 48 used in the third embodiment of the present invention. 図5において、51は同期パルス生成手段、52は適応フィルタ、53は係数更新手段である。 5, the synchronization pulse generating means 51, 52 are adaptive filters, 53 is a coefficient updating means. また41は図4中のトリガーパルス検出手段41と同じものである。 The 41 is the same as the trigger pulse detection means 41 in FIG.

【0027】次に上記第3の実施例の動作についてを説明する。 [0027] Next will be described the operation of the third embodiment. 図4において、外部からの振動騒音、例えばエンジンの振動に同期したパルスをトリガーパルス検出手段41により検出し、適応フィルタ42に入力する。 4, detected by the trigger pulse detection means 41 vibration noise, for example, a pulse synchronized with the vibration of the engine from the outside, and supplies these signals to the adaptive filter 42. このようなパルスはエンジンのような回転機械の場合、回転体の微小角度毎にパルスを発生する回転センサ等で簡単に実現できる。 Such pulses in the case of a rotary machine such as an engine, can be easily realized by the rotation sensor for generating a pulse every minute angle of the rotating body. また自動車の場合には、エンジン制御用のECUがカムやクランクの回転パルス信号を監視しているので、それを利用することも可能である。 In the case of an automobile, since the ECU for engine control is monitoring the rotational pulse signal of the cam and crank, it is also possible to make use of it. 適応フィルタ42は、アクチュエータ44に制御信号を出力し、アクチュエータ44の出力は、制御を所望するポイントにおいて振動騒音と加算され、その結果である誤差をセンサ45が電気信号として検出し、その誤差は、周期信号分離手段48によって周期性の誤差と非周期性の誤差とに分離され、周期性誤差のみが係数更新手段43 Adaptive filter 42 outputs a control signal to the actuator 44, the output of the actuator 44 is summed with the noise and vibration at the point desired to be controlled, detecting an error which is a result sensor 45 as an electric signal, the error is separated into the error of the error and aperiodic periodic by a periodic signal separating means 48, only periodic error coefficient updating means 43
に送出される。 It is sent to.

【0028】適応フィルタ42は、トリガーパルス検出手段41により検出されたパルスをトリガーとし、適応フィルタ42のタップの値を順次出力していくフィルタであり、トリガーパルス検出手段41が検出するエンジン1回転当たりに出力されるパルス数を、制御対象とする振動の最低次数で割った商と同じ数のタップを有する。 The adaptive filter 42, the pulses detected by the trigger pulse detection means 41 and a trigger is going to output the value of the taps of the adaptive filter 42 sequentially filters, rotary engine 1 trigger pulse detecting means 41 detects the number of pulses output per have the same number of taps and the quotient in the lowest order of vibration to be controlled. 例えば、エンジン1回転当り50個のパルスが出力されるとし、制御対象とする振動の最低次数を1次とすると、50/1=50個のタップを有する。 For example, when the engine revolution per 50 pulses are to be outputted, to the lowest orders of vibration to be controlled and the primary, with a 50/1 = 50 taps. このことにより、制御対象の振動と常に同期した出力を得ることができる。 Thus, it is possible to always obtain a synchronized output the vibration of the controlled object.

【0029】一方、係数更新手段43は、周期信号分離手段48により抽出された周期性誤差と、伝達特性補償フィルタ46の出力を現在のトリガーパルス信号の周波数に変換する伝達特性変換手段47に入力して得られた伝達特性補償信号とを用いて、適応フィルタ42のタップ係数を同期式LMS等のアルゴリズムにより更新する。 On the other hand, the coefficient updating means 43 inputs a cyclic error extracted by the periodic signal separating means 48, the transfer characteristic conversion means 47 for converting the output of the transfer characteristics compensation filter 46 to the frequency of the current trigger pulse signal using a transmission characteristic compensation signal obtained by, for updating the tap coefficients of the adaptive filter 42 by the algorithm of the synchronous LMS like. 本実施例においても、アクチュエータ44の出力遅れや、アクチュエータ44からセンサ45までの伝達特性を予め伝達特性補償フィルタ47に記憶しておき、それを参照して適応フィルタードXアルゴリズムを使うことによって、それらの遅れを予め考慮した適応フィルタ42の更新がなされる。 In this embodiment, the output delay and the actuator 44 stores the transfer characteristics from the actuator 44 to the sensor 45 in advance in the transfer characteristics compensation filter 47, by using an adaptive filtered-X algorithm with reference to it, update of the adaptive filter 42 in consideration of their delay the advance is made. この時、伝達特性補償フィルタ46は、その特性がサンプリング周波数に依存するため、エンジン回転数により出力周波数の変わる本実施例においては、その特性を変換する伝達特性変換手段47 At this time, the transmission characteristic compensation filter 46, because its characteristics depend on the sampling frequency, in the present embodiment changes the output frequency by the engine speed, transmission characteristic conversion means 47 for converting the characteristic
が必要となる。 Is required.

【0030】次に上記実施例における周期信号分離手段48の動作について説明する。 [0030] Next the operation of the periodic signal separating means 48 in the above embodiment. 図5において、同期パルス生成手段51によって生成された制御を所望する最も低次の振動に一次同期したパルス信号が、適応フィルタ52に入力される。 5, the lowest order of the pulse signal primary synchronization with the vibration desired to control generated by the synchronization pulse generating unit 51 is input to the adaptive filter 52. この同期パルス信号は、トリガーパルス検出手段41により検出されたトリガー信号を分周して得るのが最も簡単な手法である。 The sync pulse signal is the simplest approach that obtained by the trigger signal division detected by the trigger pulse detection means 41. 適応フィルタ52 Adaptive filter 52
でフィルタリングされた信号は、センサ45で検出された入力ノイズ信号との差を取り、その差の二乗が0になるように係数更新手段53において同期式LMSアルゴリズム等で適応フィルタ52の係数が更新される。 In filtered signal takes the difference between the detected input noise signal in the sensor 45, the coefficients of the adaptive filter 52 in synchronous LMS algorithm or the like in the coefficient updating means 53 so squared is zero of the difference update It is. これにより、適応フィルタ52は、入力ノイズのうちパルス信号と相関を有する、すなわち一次以上の次数で同期した信号を出力するように更新され、入力ノイズからパルスに相関を有する振動成分だけを分離抽出することができる。 Thus, the adaptive filter 52 has a correlation with the pulse signal of the input noise, that is, updated to output a signal synchronized with the primary or more orders, separating extract only the vibration component having the correlation from the input noise pulse can do.

【0031】この時、適応フィルタ52は、図4の適応フィルタ42と同じタップ長を有し、さらにトリガーパルス検出手段41により検出されたパルスをトリガーとして自身のタップ値を順次出力していくので、図4の適応フィルタ42と同様の動作をする。 [0031] At this time, the adaptive filter 52 has the same tap length and the adaptive filter 42 in FIG. 4, since sequentially outputs the tap values ​​of itself as a trigger has been detected pulse further by the trigger pulse detection means 41 , the same operation as the adaptive filter 42 of FIG. したがって、エンジンの回転数の変化に同期したトリガー信号を検出することができ、パルスとの同期が常に保たれることになる。 Therefore, it is possible to detect a trigger signal synchronized with the rotation speed of the change of the engine, so that the synchronization with the pulse is always maintained.

【0032】なお、上記第3の実施例において、他の構成の周期信号分離手段、例えば図2および図3に示した周期信号分離手段も使用できるのは言うまでもない。 [0032] In the above third embodiment, the periodic signal separator means having another configuration, even periodic signal separating means shown in FIGS. 2 and 3, for example of course can be used.

【0033】図6は本発明の第4の実施例における適応制御装置の概略構成を示すものである。 [0033] Figure 6 schematically shows the structure of an adaptive control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図6において、 6,
61はトリガーパルス検出手段、62は適応フィルタ、 Trigger pulse detecting means 61, 62 is an adaptive filter,
63は係数更新手段、64は電気機械変換手段であるアクチュエータ、65は誤差信号検出手段であるセンサ、 63 coefficient updating means, the actuator 64 is an electromechanical conversion unit, the sensor is an error signal detecting means 65,
66は適応フィルタ62からセンサ65までの伝達特性を予め同定した伝達特性補償フィルタ、67は伝達特性を検出されたトリガーパルス信号の周波数に変換する伝達特性変換手段、68は周期信号分離手段、69は位相補償フィルタである。 66 transmission characteristic compensation filter in advance identified transfer characteristic from the adaptive filter 62 to the sensor 65, the transfer characteristic converting means for converting the frequency of the detected trigger pulse signal transfer characteristics 67, the periodic signal separating means 68, 69 it is a phase compensation filter. この位相補償フィルタ69が追加された以外は、図4および図5に示した第3の実施例の構成と同様である。 Except that the phase compensation filter 69 is added is the same as that of the third embodiment shown in FIGS. したがって、図2および図3に示し Therefore, it is shown in FIGS. 2 and 3
た周期信号分離手段も本発明の第4の実施例に使用でき Periodic signal separating means can also be used in the fourth embodiment of the present invention
るのは言うまでもない。 That goes without saying.

【0034】次に図6を用いて本発明の第4の実施例の動作を説明する。 [0034] Next, the operation of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 図4に示した第3の実施例と異なるのは、周期性信号分離手段68によって周期性の誤差と非周期性の誤差を分離した後、非周期性の誤差にも位相補償フィルタ69を通して、適応フィルタ62の出力に加算した点である。 Third embodiment differs from the the shown in FIG. 4, after separating the error in error and aperiodic periodicity by periodic signal separator means 68, through the phase compensation filter 69 to the error of the non-periodic, a point obtained by adding the output of the adaptive filter 62. 位相補償フィルタ69は、アクチュエータ64による位相遅れを補償して制御系が発振しないようにするものである。 Phase compensation filter 69, the control system to compensate for the phase delay by the actuator 64 is intended to prevent oscillation.

【0035】このように、上記第4の実施例によれば、 [0035] Thus, according to the fourth embodiment,
非周期性ノイズに対してもそのノイズを打ち消す別制御系が構成されているので、周期性、非周期性を問わずノイズを打ち消すことができる。 Since even for aperiodic noise based control system for canceling the noise are constructed, it is possible to cancel noise regardless periodicity, the non-periodic.

【0036】なお、本発明は、上記各実施例に限られるものではなく、例えば参照信号検出手段の後に周期信号分離手段を挿入することも可能である。 [0036] The present invention is not limited to the above embodiments, it is also possible to insert a periodic signal separating means after the example reference signal detecting means.

【0037】 [0037]

【発明の効果】以上のように、本発明は、周期性ノイズ As it is evident from the foregoing description, the invention, periodic noise
および非周期性ノイズを含む入力ノイズと適応フィルタ出力にて作動するアクチュエータ出力との差動信号である出力誤差から周期信号分離手段によって非周期性の誤差と周期性の誤差とに分離し、この分離された誤差信号を使用して適応フィルタを作動させるので、出力誤差に含まれる非周期性誤差による誤動作を防ぎ、かつ周期性誤差の打ち消しを素早く行なうことができ、ノイズの周期変化にも十分に対応することができるという効果を有する。 And separated into the error of the error and periodicity of the non-periodic by a periodic signal separating means from the output error is a differential signal between the input noise and actuator output operating at adaptive filter output containing a non-periodic noise, this since operating the adaptive filter using the separated error signal, malfunction due to an aperiodic error included in the output error, and can be performed quickly canceling periodic errors, also sufficient period change of the noise It has the effect that it is possible to correspond to. 本発明はまた、上記効果に加え、位相補償フィル The present invention is also, in addition to the above effects, the phase compensating Phil
タによって出力誤差の非周期性成分に対しても位相補償 Even phase compensation for non-periodic component of the output error by motor
して消去するようにしたので、周期性、非周期性を問わ Since so as to erased, periodicity, aperiodic matter
ず、入力ノイズを素早く打ち消すことができるという効 No, effect that can be canceled quickly input noise
果を有する。 With the results.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施例における適応制御装置の概略構成を示すブロック図 Block diagram illustrating a schematic configuration of an adaptive control apparatus according to a first embodiment of the present invention; FIG

【図2】本発明の第1の実施例に使用される周期信号分離手段の概略構成を示すブロック図 Figure 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a periodic signal separating means used in the first embodiment of the present invention

【図3】本発明の第2の実施列に使用される周期信号分離手段の概略構成を示すブロック図 Figure 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a periodic signal separating means used in the second embodiment the column of the present invention

【図4】本発明の第3の実施例における適応制御装置の概略構成を示すブロック図 Block diagram illustrating a schematic configuration of an adaptive control apparatus according to a third embodiment of the present invention; FIG

【図5】本発明の第3の実施例に使用される周期信号分離手段の概略構成を示すブロック図 [5] third block diagram showing the schematic structure of a periodic signal separating means used in the embodiment of the present invention

【図6】本発明の第4の実施例における適応制御装置の概略構成を示すブロック図 Block diagram illustrating a schematic configuration of an adaptive control apparatus according to the fourth embodiment of the invention; FIG

【図7】従来の適応制御装置の概略構成を示すブロック図 FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional adaptive controller

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

11 参照信号検出手段 12、22、32、42、52、62、72 適応フィルタ 13、23、33、43、53、63、73 係数更新手段 14、44、64、74 アクチュエータ 15、45、65、75 センサ 16、46、66、76 伝達特性補償フィルタ 17、48、68 周期信号分離手段 21 遅延素子 31、51 同期パルス生成手段 34 同期回路 41、61、71 トリガパルス検出手段 47、67、77 伝達特性変換手段 69 位相補償フィルタ 11 the reference signal detecting means 12,22,32,42,52,62,72 adaptive filter 13,23,33,43,53,63,73 coefficient updating means 14,44,64,74 actuators 15,45,65, 75 sensors 16,46,66,76 transfer characteristics compensation filter 17,48,68 periodic signal separator 21 delay elements 31, 51 synchronization pulse generating unit 34 synchronous circuit 41,61,71 trigger pulse detecting means 47,67,77 transmission characteristic conversion means 69 phase compensation filter

フロントページの続き (72)発明者 岡 田 毅 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番 1号 松下通信工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−149269(JP,A) 特開 平6−110469(JP,A) 特開 平4−128895(JP,A) 特開 平3−204354(JP,A) 特開 平5−11770(JP,A) 特開 平4−352197(JP,A) Of the front page Continued (72) inventor Oka field Takeshi Kanagawa Prefecture, Kohoku-ku, Yokohama, Tsunashimahigashi chome third No. 1 Matsushita Communication Industrial Co., Ltd. in the (56) Reference Patent flat 6-149269 (JP, A) JP Rights 6-110469 (JP, A) Patent Rights 4-128895 (JP, A) Patent Rights 3-204354 (JP, A) Patent Rights 5-11770 (JP, A) Patent Rights 4-352197 (JP , A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 周期信号を分離する周期信号分離手段と、入力ノイズの周期性成分を消去するための適応フィルタと、入力ノイズと前記適応フィルタ出力にて作動す A periodic signal separating means for separating 1. A periodic signal, an adaptive filter for eliminating periodic components of the input noise, to operate the input noise at the adaptive filter output
    るアクチュエータ出力との差動信号である出力誤差から前記周期信号分離手段によって取り出した周期性誤差成分を用いて前記適応フィルタの係数を補正する係数更新手段と、前記出力誤差の非周期性成分に対して位相補償 And coefficient updating means for correcting the coefficients of the adaptive filter from the output error is a differential signal between the actuator output using periodic error components extracted by said periodic signal separating means that, in a non-periodic component of the output error phase compensation for
    して、前記入力ノイズの非周期性成分を消去する位相補 To the phase complement to erase the non-periodic component of the input noise
    償フィルタとを備えた適応制御装置。 Adaptive control apparatus and a amortization filter.
  2. 【請求項2】 周期信号分離手段が、遅延素子と、前記 Wherein the periodic signal separating means, a delay element, wherein
    遅延素子に入力信号を通した出力とフィルタ出力との差 The difference between the output and the filter output through an input signal to the delay element
    をなくすようにフィルタ係数を形成する適応フィルタ Adaptive filter forming the filter coefficients to eliminate
    と、前記フィルタ係数を前記遅延素子出力とフィルタ出 When, out filter and the delay element output the filter coefficients
    力との差を用いて補正する係数更新手段とを備えた請求 Claims and a coefficient updating means for correcting using the difference between the force
    項1記載の適応制御装置。 Adaptive controller of claim 1, wherein.
  3. 【請求項3】 周期信号分離手段が、入力ノイズの周期 3. A periodic signal separating means, the period of the input noise
    性成分の周期をN分割した時間ごとに順次フィルタ係数 Sequentially filter coefficients the period of sexual components each time the N divided
    を出力するN個のタップから構成される同期式適応フィ Synchronous adaptive Fi composed of N taps for outputting
    ルタと、入力ノイズと適応フィルタ出力にて作動するア And filter, A operating at adaptive filter output and input noise
    クチュエータ出力との差動信号である出力誤差と前記同 The output error is a differential signal between the actuator output same
    期式適応フィルタ出力との差を用いて前記同期式適応フ The synchronous adaptive off using the difference between the phases, adaptive filter output
    ィルタのタップを更新する係数更新手段とを備えた請求 Claims and a coefficient updating means for updating the taps of the filter
    項1記載の適応制御装置。 Adaptive controller of claim 1, wherein.
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